#define _GNU_SOURCE
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <assert.h>
#include <unistd.h>
 
#include <sys/socket.h>
#include <sys/types.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <netinet/in.h>
#include <poll.h>
 
#define NFDS 100//fds数组的大小
 
// 创建一个用于监听的socket  
int CreateSocket()
{
    int listenfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    assert(-1 != listenfd);

    struct sockaddr_in ser;
    memset(&ser, 0, sizeof(ser));
    ser.sin_family = AF_INET;
    ser.sin_port = htons(9999);
    ser.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);

    int res =  bind(listenfd, (struct sockaddr*)&ser, sizeof(ser));
    assert(-1 != res);

    listen(listenfd, 5);

    return listenfd;
}

// struct poll_fd
// {
//     int events;
//     int revents;
//     int fd;
// }

// 变量说明

// （1）events:告诉内核需要检测的事件（此为用户设置）

// （2）revents：对文件描述符进行操作结果事件，在内核中进行操作（内核返回时的完成时间）

// （3）fd：每个结构体中都会有一个被监视的文件描述符，内核可以处理多个结构体，就说明可以监测多个文件描述符

// 1、优点

// （1）poll() 不要求开发者计算最大文件描述符加一的大小。 
// （2）poll() 在应付大数目的文件描述符的时候速度更快，相比于select。 
// （3）它没有最大连接数的限制，原因是它是基于链表来存储的。 
// （4）在调用函数时，只需要对参数进行一次设置就好了

// 2、缺点

// （1）大量的fd的数组被整体复制于用户态和内核地址空间之间，而不管这样的复制是不是有意义（epoll可以解决此问题） 
// （2）与select一样，poll返回后，需要轮询pollfd来获取就绪的描述符，这样会使性能下降 
// （3）同时连接的大量客户端在一时刻可能只有很少的就绪状态，因此随着监视的描述符数量的增长，其效率也会线性下降

 
// 初始化fds结构体数组
void InitFds(struct pollfd *fds)
{
    int i = 0;
    for(; i < NFDS; ++i)
    {
        fds[i].fd = -1;
        fds[i].events = 0;
        fds[i].revents = 0;
    }
}
 
// 向fds结构体数组中插入一个文件描述符
void InsertFd(struct pollfd *fds, int fd, int flag)//此处flag是为了判断是文件描述符c，还是listenfd，来设置events
{
    int i = 0;
    for(; i < NFDS; ++i)
    {
        if(fds[i].fd == -1)
        {
            fds[i].fd = fd;
            fds[i].events |= POLLIN; 
            if(flag)
            {
                // TCP 链接端被对端关闭，或者关闭了写操作
                fds[i].events |= POLLRDHUP;
            }

            break;
        }
    }
}
 
// 从fds结构体数组中删除一个文件描述符
void DeleteFd(struct pollfd *fds, int fd)
{
    int i = 0;
    for(; i < NFDS; ++i)
    {
        if(fds[i].fd == fd)
        {
            fds[i].fd = -1;
            fds[i].events = 0; 
            break;
        }
    }
}
 
// 获取一个已完成三次握手的连接
void GetClientLink(int fd, struct pollfd *fds)
{
    struct sockaddr_in cli;
    socklen_t len = sizeof(cli); 
    int c = accept(fd, (struct sockaddr*)&cli, &len);
    assert(c != -1);

    printf("one client link success\n");

    InsertFd(fds, c, 1);
}
 
// 断开一个用户连接
void UnlinkClient(int fd, struct pollfd *fds)
{
    close(fd);
    DeleteFd(fds, fd);
    printf("one client unlink\n");
}
 
// 处理客户端发送来的数据
void DealClientData(int fd, struct pollfd *fds)
{
    char  buff[128] = {0};

    int n = recv(fd, buff, 127, 0);
    if(n <= 0)
    {
        UnlinkClient(fd, fds);
        return;
    }

    printf("%s\n", buff);

    send(fd, "ok", 2, 0);
}
 
// poll返回后，处理就绪的文件描述符
void DealFinishFd(struct pollfd *fds, int listenfd)
{
    int i = 0;
    for(; i < NFDS; ++i)
    {
        if(fds[i].fd == -1)
        {
            continue;
        }

        int fd = fds[i].fd;
        if(fd == listenfd && fds[i].revents & POLLIN)
        {
            //获取连接
            GetClientLink(fd, fds);
        }
        else if(fds[i].revents & POLLRDHUP)
        {
            //断开连接
            UnlinkClient(fd, fds);
        }
        else if(fds[i].revents & POLLIN)
        {
            //处理客户端数据
            DealClientData(fd, fds);
        }
    }
}
 
int main()
{
    int listenfd = CreateSocket();

    struct pollfd *fds = (struct pollfd*)malloc(sizeof(struct pollfd) * NFDS);
    assert(NULL != fds);

    //初始化fds结构体数组
    InitFds(fds);

    //插入文件描述符listenfd
    InsertFd(fds, listenfd, 0);

    while(1)
    {
        int n = poll(fds, NFDS, -1);
        if(n <= 0)
        {
            printf("poll error\n");
            continue;
        }
        //处理就绪的文件描述符
        DealFinishFd(fds, listenfd);
    }

    free(fds);
}